BLOG

Coraz więcej właścicieli domów jednorodzinnych i gospodarstw decyduje się na montaż instalacji fotowoltaicznej. Jednak sam montaż paneli słonecznych to tylko część inwestycji – równie ważny jest wybór odpowiedniego systemu magazynowania energii. W tym kontekście ogniwa LiFePO4 (litowo-żelazowo-fosforanowe) zyskują na popularności jako trwałe, bezpieczne i wydajne źródło magazynowania energii. W artykule wyjaśniamy, jak dobrać odpowiednie ogniwa LiFePO4 do Twojej instalacji fotowoltaicznej, na co zwrócić uwagę i jak uniknąć najczęstszych błędów.

Czym są ogniwa LiFePO4 i dlaczego warto je wybrać?

Ogniwa LiFePO4 to rodzaj akumulatorów litowo-jonowych, które wykorzystują lit, żelazo i fosforan jako materiały elektrodowe. Charakteryzują się:

• długą żywotnością (ponad 3000 cykli przy głębokim rozładowaniu),

• wysokim poziomem bezpieczeństwa (mała podatność na zapłon),

• stabilnym napięciem roboczym (~3,2 V na ogniwo),

• brakiem efektu pamięci,

• niskim samorozładowaniem,

• dużą odpornością na temperatury.

Są idealnym wyborem do systemów fotowoltaicznych, gdzie potrzebna jest niezawodność i długoterminowa efektywność.

Kluczowe parametry przy doborze ogniw LiFePO4

1. Pojemność (Ah)

Pojemność ogniwa oznacza, ile energii może zmagazynować – najczęściej wyrażana w amperogodzinach (Ah). Należy ją dobrać w zależności od dziennego zapotrzebowania na energię. Przykład:

Jeśli dzienna konsumpcja energii wynosi 5 kWh, a planujesz pracować z napięciem 48 V, to:

$$ext{Potrzebna pojemność} = rac{5000 ext{ Wh}}{48 ext{ V}} = 104,2 ext{ Ah}$$

Potrzebna pojemnosˊcˊ=48 V5000 Wh=104,2 Ah

Warto wybrać pakiet o nieco wyższej pojemności, np. 150 Ah, dla rezerwy.

2. Napięcie nominalne

Najczęstsze konfiguracje pakietów LiFePO4 to:

• 12V (4 ogniwa po 3,2V),

• 24V (8 ogniw),

• 48V (16 ogniw).

Dopasuj napięcie baterii do swojego falownika i kontrolera ładowania.

3. Moc maksymalna i prąd rozładowania

Ogniwa muszą zapewniać odpowiedni prąd, by zasilić urządzenia domowe. Sprawdź maksymalny prąd rozładowania (np. 1C, 2C), który oznacza, ile prądu ogniwo może dostarczyć bez ryzyka przegrzania.

4. Rodzaj ogniw: cylindryczne, pryzmatyczne, pouch

• Ogniwa cylindryczne (np. 32700) – tanie i łatwe do montażu,

• Ogniwa pryzmatyczne – bardziej kompaktowe i trwałe,

• Pouch (miękkie) – lżejsze, ale bardziej wrażliwe na uszkodzenia.

Do zastosowań domowych zaleca się ogniwa pryzmatyczne ze względu na ich wytrzymałość i łatwość w budowie pakietu.

5. Temperatura pracy

Upewnij się, że ogniwa mają szeroki zakres temperatur pracy (np. -20°C do 60°C), szczególnie jeśli będą umieszczone w nieogrzewanym pomieszczeniu lub na poddaszu.

Jak obliczyć rozmiar magazynu energii do PV?

Krok 1: Oblicz zużycie energii

Przeanalizuj rachunki za prąd i określ średnie dzienne zużycie w kWh.

Krok 2: Określ, ile energii chcesz zmagazynować

W zależności od tego, czy system ma być backupowy (awaryjny), czy pełna autokonsumpcja, magazyn powinien pokrywać od 30% do 100% dziennego zużycia.

Krok 3: Wybierz napięcie systemu

Dopasuj do falownika: 12V, 24V lub 48V. Większe napięcie to mniejsze straty i cieńsze przewody.

Krok 4: Oblicz pojemność ogniw

Przykład:
Dzienna potrzeba: 7 kWh
System 48 V →$7000 Wh ÷ 48 V = ~145 Ah$7000Wh÷48V= 145Ah
Dobrą opcją będzie pakiet 48V 200Ah (dla zapasu i dłuższego życia).

BMS – niezbędny element systemu

System zarządzania baterią (BMS) chroni ogniwa przed:

• przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem,

• przegrzaniem,

• nierównym balansowaniem ogniw.

Wybierając BMS, sprawdź:

• ile ogniw obsługuje (np. 16S dla 48V),

• maksymalny prąd ładowania i rozładowania,

• komunikację (Bluetooth, CAN, RS485).

Bezpieczeństwo i certyfikaty

Kupuj ogniwa od sprawdzonych producentów, takich jak EVE, CATL, czy Lishen. Zwróć uwagę na certyfikaty:

• UN38.3 – bezpieczeństwo transportu,

• CE/RoHS – zgodność z normami europejskimi,

• MSDS – karta charakterystyki materiału.

Najczęstsze błędy przy doborze ogniw

1. Zbyt mała pojemność – skutkuje szybkim rozładowaniem i skraca żywotność.

2. Brak BMS lub słaby BMS – ryzyko przegrzania i awarii.

3. Nieprawidłowe ładowarki – ważne, aby ładowarka była przeznaczona dla LiFePO4 (14.2–14.6V dla 12V pakietu).

4. Brak chłodzenia – w ciasnych szafach temperatury mogą wzrosnąć ponad dopuszczalne.

Przykładowe konfiguracje zestawów

Podsumowanie

Dobór ogniw LiFePO4 do instalacji fotowoltaicznej to kluczowy etap, który wpływa na bezpieczeństwo, opłacalność i komfort użytkowania systemu. Pamiętaj, by nie tylko dobrać odpowiednią pojemność i napięcie, ale także zadbać o jakościowe komponenty – zwłaszcza BMS i system chłodzenia. Inwestycja w dobre ogniwa LiFePO4 to gwarancja niezawodności na wiele lat.